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1、红外测
温度的测量方法可分为接触式测温和非接触式测温两类,测温传感器种类繁多红外测溫是一种比较先进的测温方法,主要特点是:
(1)红外测温是远距离和非接触测温,特别适合于运动物体、带电体、高温及高压物体的温度测量。
(2)红外测温反应速度快,它不需要与物体达到热平衡的过程,只要接收到目标的红外辐射即可定温。反应时间一般都在毫秒级甚至微秒级。
(3)红外测温灵敏度高,因为物体的辐射能量与温度的四次方成正比。物体温度微小的变化,就会引起辐射能量较大的变化,红外探测器即可迅速地检测出来。
(4)红外测温准确度较高,由于是非接触测量,不会破坏物体原来温度分布状况,因此测出的温度比较真实。测量准确度可达到0.1℃C,甚至更小。
(5)红外测温范围广泛,可测摄氏零下几十度到零上几千度的温度范围。红外温度测量方法,几乎可以应用于所有温度测量场合。
2、红外
在许多场合,人们不仅需要知道物体表面的平均温度,更需要了解物体的温度分布情况,以便分析、研究物体的结构,探测内部缺陷。红外成像就能将物体的温度分布以图像的形式直观地显示出来。
当物体的红外辐射通过物镜照射到光电阴极上时,光电阴极表面的红外敏感材料-蒸涂的半透明银氧铯接收辐射后,便发射光电子。光电阴极表面发射的光电子密度的分布,与表面的辐照度的大小成正比,也就是与物体发射的红外辐射成正比。
光电阴极发射的光电子在电场的作用下飞向荧光屏,荧光屏上的荧光物质受到高速电子的轰击后便发出可见光。可见光辉度与轰击的电子密度的大小成比例,即与物体红外辐射的分布成比例。这样,物体的红外图像便被转换成可见光图像。人们通过观察荧光屏上的辉度明暗,便可知道物体各部位温度的高低。
红外变像管是直接把物体红外图像变成可见图像的电真空器件,主要由光电阴极、电子光学系统和荧光屏三部分组成,并安装在高度真空的密封玻璃壳内。
注意
*值得注意的是:热释电材料只有在温度变化的过程中才产生热释电效应,温度一旦稳定,热释电就消失。所以,当对静止物体成像时,必须对物体的辐射进行调制。
*对于运动物体,可在无调制的情况下成像。
3、红外分析
根据不同的目的与要求,红外分析仪可设计成多种不同的形式,如红外气体分析仪、红外分光光度计、红外光谱仪等。
1.红外分析仪是根据物质的吸收特性来进行工作的。
2.许多化合物的分子在红外波段都有吸收带,而且因物质的分子不同,吸收带所在的波长和吸收的强弱也不相同。
3.根据吸收带分布的情况与吸收的强弱,可以识别物质分子的类型,从而得出物质的组成及百分比。
医用二氧化碳气体分析仪
医用二氧化碳气体分析仪,是利用二氧化碳气对波长为4.34m的红外猖戇有强烈的吸收狩烂而选行测量分析的,主要用来测量、分析二氧化碳气体的浓度。
傅立叶红外光谱
用红外光(照射化合物时,分子吸收红外光的能量,使分子中键的振动从低能态向高能态跃迁,将这个过程记录下来就得到红外光谱团。化合物中的官能团可以吸收特定波长的红外光,即使这些官能团所处的化学环境略有不同。因此,红外吸收光谱可以用来鉴别化合物中存在的官能团。
4、红外
用红外线来传输信号的通信方式,叫红外线通信。红外线波长范围为0.70μm~1mm,其中300μm~1mm区域的波也称为亚毫米波。大气对红外线辐射传输主要是的影响吸收和散射。
红外线具有容量大,保密性强,抗电磁干扰性能好,设备结构简单、体积小、重量轻、价格低;但在大气信道中传输时易受气候影响的特点。红外线波长范围为0.70μm~lmm,其中300μm~lmm区域的波也称为亚毫米波。大气对红外线辐射传输的影响主要是吸收和散射。
红外通讯技术常被应用在计算机及其外围设备、移动电话、数码相机、工业设备和医疗设备、网络接入设备,如调制解调器等。但是红外通信具有通讯距离短,通讯过程中不能移动,遇障碍物通讯中断、传输速率较低等的缺点,主要目的是取代线缆连接进行无线数据传输,功能单一,扩展性差。
5、红外无损检测
红外无损检测( Non-destructive testing)是上世纪60年代后发展起来的新技术,通过测量热流或热量来鉴定金属或非金属材料质量、探测内部缺陷。对于某些采用x射线、超声波等无法探测的局部缺陷,用红外无损检可取得较好的效果。
红外无损检测分主动式和被动式两类
-主动式是人为地在被测物体上注入(或移出)固定热量,探测物体表面热量或热流变化规律,并以此分析判断物体的质量。
-被动式则是用物体自身的热辐射作为辐射源,探测其辐射的强弱或分布情况,判断物体内部有无缺陷。
金属材料焊接缺陷的无损检测
焊口表面起伏不平,采用x射线、超声波、涡流等方法难于发现缺陷而红外无损检测则不受表面形状限制,能方便和快速地发现焊接区域的各种缺陷。
6、红外探测技术在军事上的应用
在现代的战场中,谁获取战场信息多,谁就对战争拥有更多的主动权。然而红外技术是获取战场信息的关键技术之一,红外技术在军事领域的应用非常广泛,包括红外侦察、红外夜视、红外制导、红外成像制导、红外音声等,这些都是现代战争和未来战争中必不可少的战术和战略手段。
红外探测技术的特点:
(1)红外辐射看不见,可以避开敌方目视观察;
(2)白天黑均可使用,特别适于夜战的场合
(3)采用被动接收系统,比用无线电雷达或可见光装置安全、隐蔽、不易受干扰、保密性强;
(4)利用目标和背景辐射特性的差异,能较好地识别各种军事目标,特别是可以发现伪装的军事目标;
(5)分辨率比微波好,比可见光更能适应天气条件。红外探测的缺点是工作时受云禦的影响很大,有的红外设备在气候恶劣时几乎不能正常工作。
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